CH476091A - Granular self-luminous phosphor and its method of manufacture - Google Patents

Granular self-luminous phosphor and its method of manufacture

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CH476091A
CH476091A CH914164A CH914164A CH476091A CH 476091 A CH476091 A CH 476091A CH 914164 A CH914164 A CH 914164A CH 914164 A CH914164 A CH 914164A CH 476091 A CH476091 A CH 476091A
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CH
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tritium
copolymer
carbon double
phosphor
luminous substance
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CH914164A
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German (de)
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W Thueler Oskar
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Merz & Benteli Ag Fabrikation
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/04—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing natural or artificial radioactive elements or unspecified radioactive elements

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Description

  

  Körniger, selbstleuchtender     Leuchtstoff    und Verfahren     zu    seiner Herstellung    Selbstleuchtende Farben bestehen aus einem pulver  förmigen Leuchtstoff, meistens     Zinksulfid,    dem kleine  Mengen einer     radioaktiven    Substanz beigemischt wer  den. Der Leuchtstoff ist so beschaffen, dass er sich durch  die vom radioaktiven Material emittierten Strahlen zum  Leuchten anregen lässt. Als. radioaktives     Nuklid    eignet  sich das Wasserstoffisotop     Tritium    dank seiner günsti  gen     Halbwertzeit    von etwa     1.2i/4    Jahren gut.

   Seine Ver  wendung in selbstleuchtenden Stoffen wird durch die       Strahlenschutzbehörden    von vielen Ländern empfohlen,  weil die Strahlung des     Tritiums    ein sehr geringes Durch  dringungsvermögen besitzt und Uhren mit solchen  Leuchtfarben keine Gesundheitsschäden erzeugen kön  nen.  



  Zur Herstellung. der Leuchtfarbe muss ein     tritium-          haltiges    Material in engen Kontakt mit dem pulverförmi  gen Leuchtstoff gebracht werden. Dies geschieht z. B.,  indem     eine    dünne, durchsichtige Schicht eines Kunst  stoffes auf die Oberfläche der     Leuchtstoffkörner    ge  bracht wird, wobei in den Molekülen dieses Kunststoffes       Tritiumatome    eingebaut sind. Grundsätzlich können  überall     dort    im Molekül     Tritiumatome    eingebaut wer  den, wo normalerweise Wasserstoffatome vorhanden  sind.  



  Der     erfindungsgemässe    Leuchtstoff ist dadurch ge  kennzeichnet, dass die     einzelnen    Körner aus einem Kern  von Leuchtstoff bestehen, der umgeben ist von einer  dünnen Schicht polymeren Materials, das     Tritium    ent  hält.  



  Bei der Herstellung der     Tritiumleuchtfarben    geht  man vorzugsweise wie folgt vor:  Entweder wird     Tritium    mittels geeigneter Katalysa  toren in hochpolymere ungesättigte Stoffe     eingeführt     oder man führt     Tritium    in organische Moleküle (wie  z. B. Acetylen,     Phenylacetylen,        Äthinylcarbazol,    Caro  tin) ein, die sich zu makromolekularen Kunststoffen  polymerisieren lassen, oder man     führt        Tritium    in Mole  küle (wie z. B. Acetylen) ein, aus denen sich organische       polymerisierbare    Moleküle synthetisieren lassen.

      Zweckmässig geht man so vor, dass sich der so er  haltene Stoff in einer in den     üblichen    Lösungsmitteln  unlöslichen Form auf die     Leuchtstoffkörner    aufbringen  lässt. Im allgemeinen sind dazu entweder sehr hohe Mo  lekulargewichte nötig, oder die Makromoleküle müssen  durch geeignete, den Fachleuten bekannte Substanzen  (wie z. B.     Divinylbenzol,        Diallylphthalat)    oder durch  eine Temperaturbehandlung vernetzt werden.

   Meist wird  der     tritiumhaltige    Polymer aus Lösung durch     Abdestil-          lieren    des Lösungsmittels auf den Leuchtstoff gebracht,  und dort wird diese     Aushärtungsreaktion    durchgeführt.  



  Da durch die radioaktive Bestrahlung des     Polymers     niedermolekulare Stoffe entstehen können, besteht die  Gefahr, dass bei alten Leuchtfarben radioaktives Mate  rial in flüchtiger oder löslicher Form entsteht. Dieses  Material kann durch eine zusätzliche, nicht     tritiumhal-          tige    Schicht gebunden werden, bestehend aus Substan  zen, wie     polymer-organische        Siliciumverbindungen,    Poly  styrol,     Polyacrylate.  



  Grainy, self-luminous phosphor and its production process Self-luminous colors consist of a powdered phosphor, usually zinc sulfide, to which small amounts of a radioactive substance are added. The fluorescent material is designed in such a way that it can be stimulated to glow by the rays emitted by the radioactive material. When. radioactive nuclide, the hydrogen isotope tritium is well suited thanks to its favorable half-life of about 1.2i / 4 years.

   Its use in self-luminous substances is recommended by the radiation protection authorities in many countries because the radiation from tritium has a very low penetration capacity and watches with such luminous colors cannot cause health damage.



  For the production. For the fluorescent paint, a material containing tritium must be brought into close contact with the pulverulent fluorescent material. This happens e.g. B. by a thin, transparent layer of a synthetic material is placed on the surface of the phosphor grains, with tritium atoms built into the molecules of this plastic. In principle, tritium atoms can be incorporated anywhere in the molecule where hydrogen atoms are normally present.



  The phosphor according to the invention is characterized in that the individual grains consist of a core of phosphor which is surrounded by a thin layer of polymeric material containing tritium.



  In the production of tritium fluorescent inks one proceeds preferably as follows: Either tritium is introduced into highly polymeric unsaturated substances by means of suitable catalysts or tritium is introduced into organic molecules (such as acetylene, phenylacetylene, ethynyl carbazole, carotin), which are polymerize to macromolecular plastics, or tritium is introduced into molecules (such as acetylene) from which organic polymerizable molecules can be synthesized.

      It is expedient to proceed in such a way that the substance thus obtained can be applied to the phosphor grains in a form which is insoluble in the usual solvents. In general, either very high molecular weights are necessary for this, or the macromolecules must be crosslinked by suitable substances known to those skilled in the art (such as divinylbenzene, diallyl phthalate) or by a temperature treatment.

   The tritiated polymer is usually applied to the phosphor from solution by distilling off the solvent, and this curing reaction is carried out there.



  Since radioactive irradiation of the polymer can produce low molecular weight substances, there is a risk that old fluorescent paints will produce radioactive material in volatile or soluble form. This material can be bound by an additional, non-tritiated layer, consisting of substances such as polymer-organic silicon compounds, polystyrene, polyacrylates.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH I Körniger, durch weiche Beta-Strahlen anregbarer, selbstleuchtender Leuchtstoff, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Körner aus einem Kern von Leucht- stoff bestehen, der umgeben ist von einer dünnen Schicht polymeren Materials, das Tritium enthält. UNTERANSPRÜCHE 1. Leuchtstoff nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die tritiumhaltige Schicht aus Poly styrol besteht. 2. PATENT CLAIM I Grainy, self-luminous phosphor that can be excited by soft beta rays, characterized in that the individual grains consist of a core of phosphor which is surrounded by a thin layer of polymeric material containing tritium. SUBClaims 1. Luminous substance according to claim I, characterized in that the tritium-containing layer consists of poly styrene. 2. Leuchtstoff nach Patentanspruch I, dadurch ge- kennzeichnet, dass die tritiumhaltige Schicht aus einem Copolymerisat mit Styrol besteht. 3. Leuchtstoff nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die tritiumhältige Schicht aus einem Copolymerisat von Styrol und Divinylbenzol besteht. Luminous substance according to claim 1, characterized in that the tritiated layer consists of a copolymer with styrene. 3. Luminous substance according to claim I, characterized in that the tritium-containing layer consists of a copolymer of styrene and divinylbenzene. 4. Leuchtstoff nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die tritiumhaltige Schicht aus einem Copolymerisat von Styrol und Phenylazetylen besteht. 5. Leuchtstoff nach Patentanspruch I, dadurch--ge- kennzeichnet, dass die tritiumhaltige .Schicht<U>aus-einem</U> Copolymerisat von Styrol, Phenylazetylen und Divinyl- benzol besteht. 6. 4. Luminous substance according to claim I, characterized in that the tritiated layer consists of a copolymer of styrene and phenyl acetylene. 5. Luminous substance according to claim 1, characterized in that the tritium-containing layer consists of a copolymer of styrene, phenyl acetylene and divinyl benzene. 6th Leuchtstoff nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die tritiumhaltige Schicht aus Poly- vinylcarbazol besteht. 7. Leuchtstoff nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die tritiumhaltige Schicht aus einem Copolymerisat mit Vinylcarbazol besteht. B. Leuchtstoff nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die tritiumhaltige Schicht aus einem Copolymerisat von Vinylcarbazol und Divinylbenzol be steht. Luminous substance according to patent claim 1, characterized in that the tritium-containing layer consists of polyvinyl carbazole. 7. phosphor according to claim I, characterized in that the tritium-containing layer consists of a copolymer with vinyl carbazole. B. phosphor according to claim I, characterized in that the tritiated layer is made of a copolymer of vinyl carbazole and divinylbenzene be. 9. Leuchtstoff nach' Patentanspruch' I, dadurch ge- kennzeichnet, dass die tritiumhaltige .Schicht -aus. einem Copolymerisat von Vinylcarbazol und Äthinylcarbazol besteht. 10. Leuchtstoff nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die tritiumhaltige Schicht aus einem Copolymerisat von Vinylcarbazol, Äthinylcarbazol und Divinylbenzol besteht. 9. Luminous substance according to 'patent claim' I, characterized in that the tritium-containing .Schicht -aus. a copolymer of vinyl carbazole and ethynyl carbazole. 10. Luminous substance according to claim I, characterized in that the tritiated layer consists of a copolymer of vinyl carbazole, ethynyl carbazole and divinylbenzene. 11. Leuchtstoff nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die tritiumhaltige--Scbieht- aus- einem Copolymerisat - einer -Verbindung- mit- mindestens- zwei ungesättigten Kohlenstoffdoppelbindungen und einer an deren Verbindung mit zwei ungesättigten Kohlenstoff doppelbindungen besteht. 12. 11. Luminous substance according to claim I, characterized in that the tritium-containing - sheet consists of a copolymer - one compound with at least two unsaturated carbon double bonds and one other compound with two unsaturated carbon double bonds. 12. Leuchtstoff nach Patentanspruch I, -dadurch-ge- kennzeichnet, dass die tritiumhaltige Schicht. aus einem Copolymerisat von tritiertem Carotin und Divinylbenzol besteht. 13. Leuchtstoff nach Patentanspruch I, -dadurch ge kennzeichnet, dass die tritiumhaltige, hochpolymere Schicht von einer Schutzhülle umgeben ist, die kein Tri- tium enthält. 14. Phosphor according to claim 1, characterized in that the tritium-containing layer. consists of a copolymer of tritiated carotene and divinylbenzene. 13. Phosphor according to claim 1, characterized in that the tritium-containing, high-polymer layer is surrounded by a protective cover which does not contain any tritium. 14th Leuchtstoff nach Unteranspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, dass die Schutzhülle aus einer organischen polymeren Schicht besteht. 15. Leuchtstoff nach Unteranspruch 13,-dadurch-.ge- kennzeichnet, dass die Schutzhülle aus einer polymer or ganischen Siliciumverbindung besteht. 16. Leuchtstoff nach Unteranspruch 13; dadurch ge kennzeichnet, dass die. Schutzhülle aus Polystyrol be steht. 17. Leuchtstoff nach Unteranspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, dass die Schutzhülle aus einem Polyacrylat besteht. Phosphor according to dependent claim 13, characterized in that the protective cover consists of an organic polymeric layer. 15. Luminous substance according to dependent claim 13, characterized in that the protective cover consists of a polymer organic silicon compound. 16. phosphor according to dependent claim 13; characterized in that the. Protective cover made of polystyrene. 17. Phosphor according to dependent claim 13, characterized in that the protective cover consists of a polyacrylate. PATENTANSPRUCH II Verfahren zur Herstellung eines - selbstleuchtenden körnigen Leuchtstoffes nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass in polymere Verbindungen- oder in monomere polymerisierbare Verbindungen Tritium=ein- _geführt wird,-letztere Verbindungen-unter sich,-oder--mit andern polymerisierbaren Verbindungen polymerisiert werden, auf den Leuchtstoffen niedergeschlagen und darauf durch Vernetzung unlöslich gemacht werden. UNTERANSPRÜCHE 18. PATENT CLAIM II Process for the production of a self-luminous granular phosphor according to patent claim I, characterized in that tritium is introduced into polymeric compounds or into monomeric polymerizable compounds, the latter compounds polymerized with one another, or with other polymerizable compounds are deposited on the phosphors and then made insoluble by crosslinking. SUBCLAIMS 18. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch_ge- kennzeichnet,. dass= in -Azetylenderivate. bis zur. Kohien- stoffdoppelbindung Tritium eingeführt wird. Method according to patent claim II, characterized by. that = in -acetylene derivatives. to. Carbon double bond tritium is introduced. 19. Verfahren-nach Patentanspruch H,--dadurch--,ge- kennzeichnet, dass in Azetylenderivate teilweise bis zur Kohlenstoffdoppelbindung Tritium eingeführt wird. 20. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass in Azetylen bis zur Kohlenstoffdop- pelbindung-Tritium eingeführt wird. 21. 19. Process-according to claim H, - characterized -, characterized in that tritium is partially introduced into acetylene derivatives up to the carbon double bond. 20. The method according to claim II, characterized in that tritium is introduced into acetylene up to a carbon double bond. 21st Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass in Azetylen teilweise bis zur Kohlen stoffdoppelbindung Tritium eingeführt wird. 22. Verfahren nach- Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass in Phenylazetylen bis zur Kohlen stoffdoppelbindung Tritium eingeführt wird. 23. Method according to claim II, characterized in that tritium is partially introduced into acetylene up to the carbon double bond. 22. The method according to claim II, characterized in that tritium is introduced into phenylazetylene up to the carbon double bond. 23. Verfahren-nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass in Phenylazetylen teilweise bis zur Köhlenstöffdoppelbiridung-Tritium eingeführt wild. 24. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass in- Äthinylearbazol--bis zur Köhlen- stoffdoppelbindung-Tritium-eingeführt wird. 25. Process-according to patent claim II, characterized in that in phenylazetylene partially introduced wildly up to Köhlenstöffdoppelbirnung-tritium. 24. The method according to claim II, characterized in that in-ethynylearbazole - up to the carbon double bond - tritium - is introduced. 25th Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch-ge- kennzeichnet, dass. in- Athinylcarbazol teilweise- bis zur Kohlenstoffdoppelbindung Tritium eingeführt wird. 26. Method according to claim II, characterized in that in athynylcarbazole is partially introduced up to the carbon double bond of tritium. 26th Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass in -eine organische Verbindung, die mindestens 2- Kohlenstoffdoppelbindungen- enthält, teil weise bis zur Kohlenstoffeinfachbindung Tritium einge führt wird. 27. Verfahren nach -Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass -in Carotin teilweise bis -zur -Kohlen stoffeinfachbindung Tritium eingeführt wird. 28. A method according to claim II, characterized in that -an organic compound which contains at least 2 carbon double bonds, tritium is partially introduced up to the carbon single bond. 27. The method according to patent claim II, characterized in that -in carotene partially up to -Carbon single bond tritium is introduced. 28. Verfahren nach Patentanspruch II und Unter ansprüchen 18-27, -dadurch- gekennzeichnet, dass das tritierte Material mit Divinylbenzol copolymerisiert wirrt. 29. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass in polymere--Moleküle Tritium einge führt wird. 30. Process according to patent claim II and subclaims 18-27, characterized in that the tritiated material is copolymerized with divinylbenzene. 29. The method according to claim II, characterized in that tritium is introduced into polymeric molecules. 30th Verfahren nach- Patentanspruch 1I, dadurch ge kennzeichnet, dass die -tritiumhaltige hochpolymere Schicht von. einer -Schutzhülle umgeben wird,- die kein Tritium enthält. Method according to patent claim 1I, characterized in that the -tritiumhaltige high polymer layer of. is surrounded by a protective cover, - which does not contain tritium.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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